Keresés

Részletes keresés

Törölt nick Creative Commons License 2003-05-22 10:48:45 105
Nem titok, csak hosszú.

A lényeg: vákuumnak azt nevezzük általában, ahol nincsenek részecskék. Így a részecske fogalma nékül nem lehet vákuumról beszélni a szokásos értelemben.

Na most egy Minkowski téridöben vákuumban (gravitáció nélkül) gyorsuló megfigyelö egy höfürdöben találja magát. Vagyis körülötte (nem virtuális, valódi!) részecskék rohangálnak, és a hömérséklet arányos a gyorsulással (szokásos gyorsulások esetén rendkívül kicsi).

A speciális relativitás elve kimondja, hogy minden inerciarendszer egyenértékü. Ezzel nincs is gond, a vákuum ugyanis minden inerciarendszerben üres, nincs benne részecske. Ezért a részecskeszám az egy abszolút dolog. Az, hogy 0, 3 vagy 55 foton van jelen, minden inerciális megfigyelö számára egyértelmü.

Az általános relativitás elve azonban minden koordinátarendszer egyenértéküségét mondja ki. Ez kell az ekvivalenci elvéhez, gyorsuló koordinátarendszer ekvivalens homogén gravitációs térrel, és minden gravitációs tér lokálisan (egy pont elég kis környezetében) egyenértékü egy gyorsuló koordinátarendszerrel.

Viszont akkor ebböl következik, hogy ha már gravitáció nélkül sem abszolút a részecskeszám és a vákuum fogalma gyorsuló koordinátarendszereket is megengedve, akkor gravitáció jelenlétében még kevésbé lesz az. Vagyis az, hogy vannak-e jelen részecskék és hányan, függ a vonatkoztatási rendszertöl. Ezért ez nem lehet egy fizikailg abszolút fogalom.

Szerencsére a kvantumtérelmélet tud ebböl kiutat, ezért lehet görbült téridön is kvantumtérelméletet üzni. A kvantumtérelméletben ugyanis mezök vannak. A részecskék csak származtatott fogalmak, a mezök kvantumait jelölik, ami azt jelenti, hogy pl. sík Minkowski téridöben, inerciális koordinátarendszerben a mezöt kifejtve rezgési (Fourier) módusok szerint, a rendszer Hilbert-terének állapotai jellemezni lehet azzal, hogy melyik módus mennyire van gerjesztve. Ezeket a gerjesztéseket értelmezzük részecskéknek. Sík téridöben, inerciarendszerben tehát értelmes a kvantumtérelméleti rendszer állapotait úgy tekinteni, mint részecskék együttesét. Más körülmények között ez nem feltétlenül meg, ettöl még a kvantumtérelméleti formalizmus értelmes marad és használható.

Használják is, ebböl lehet kiszámolni pl. a fekete lyukak Hawking-féle sugárzását.

A hozzászólás:
solenopsis_invicta Creative Commons License 2003-05-21 21:07:57 103
Bárcsak minden kérdésemre ilyen érthet? válasz kapnák.Szeretnék még belekötni valamibe,de nincs mibe.Kár.
Más.
"Miért kellene a részecske-szemléletet hanyagolni? (Én tudok rá okot, de annak köze nincs a kvarkokhoz, inkább a görbült téridöhöz, dehát földi körülmények között ez a görbület oly kicsi)."
És ezt az okot megtudhatom vagy szakmai titok?
Előzmény:
Törölt nick Creative Commons License 2003-05-21 11:40:11 101
Igen, a szétszakadás igaz. Tudniillik ha a fonál elég hosszúra nyúlik (az energiája arányos a hosszával), egy idö után energetikailag elönyösebb, ha elszakad, és egy kvark-antikvark pár keletkezik (párkeltés). Ekkor két rövidebb csö lesz belöle, az elszakadás elötti csöhosszhoz tartozó energia és az utána visszmaradó sokkal rövidebb csövek energiájának különbsége fedezi a kvark pár keltési energiáját.

A magas hömérsékletü vákuum egy kicsit félreérthetö. itt most nem abban az értelemben használtam a vákuum kifejezést, hogy üres lenne. Persze tele van anyaggal, és ebben az anyagban az egy szabadsági fokra jutó energia nagyon nagy (ez a magas hömérséklet), valamint a rendszer egyensúlyban van: az Univerzum tágulása ugyan nem egyensúlyi folyamat, de a lejátszódó folyamatok idöskálájához képest iszonyú lassú, ezért az egyensúly nagyon nagy pontossággal igaz. Persze ekkor egy iszonyú meleg és sürü kvark-glüon plazma van jelen, a vákuumot mint ennek a rendszernek az alapállapotát értettem (nem úgy hogy nincs jelen részecske). Fizikus terminológia az alapállapotot vákuumnak nevezni, ez nem azt jelenti ebben a kontextusban, hogy üres tér (jó okkal gondolom, hogy olyan meg egyébként sincs, márcsak a virtuális részecskék miatt sem). Elfeledkeztem arról, hogy laikusnak ez mennyire félrevezetö, bocs. Maradjunk abban, hogy a magas hömérsékletü kvark-glüon plazma alapállapotára (vagyis inkább fázisára) gondoltam.

Ha kedveled azért, ha nem azért nyomj egy lájkot a Fórumért!